Poids d'une image :  résolution,  taille, taux de compression et format, couleurs 

Il faut bien comprendre  que  le poids d'une image est définie par plusieurs critères : sa résolution (c'est à dire sa finesse, sa précision),  par sa taille en pouces ou en centimètres, par le format de compression et par le nombre de couleurs utilisées. 

1-Poids, résolution et taille d'une image : pixels et dpi

 Une image est constituée d'une multitude de points appelés  pixels  (abréviation de Picture Elements). Plus il y  de points dans une longueur donnée, plus les points sont petits et plus l'image est fine  mais plus elle est "lourde", donc elle prend davantage de place sur la carte de l'appareil photo et sur le disque dur de l'ordinateur. Ce nombre de points définit la résolution de l'image. L'unité est le DPI (en anglais dots per inch) ou en français ppp ( points par pouce).
Le pouce est une unité anglaise qui correspond à 2,54 centimètres.

On se rend bien compte de ce que sont les pixels en grossissant une photo : à force de grossir l'image, on ne voit plus que de petits carrés : ce sont les pixels. Ils sont de couleur noir ou blanc, et/ou en différents tons de gris ou de couleur.

 
La résolution est une des caractéristiques d'un appareil photo ou d'un scanner, sachant qu'on peut toujours diminuer le nombre de pixels d'une image mais non en ajouter sauf à faire ce qu'on appelle un résolution interpolée qui est un dispositif  permettant à l'appareil d'ajouter des pixels en fonction des pixels voisins, ce qui généralement ne donne pas de bons résultats, car la netteté diminue.

Couramment, on utilise 2 taux de résolution : 300 dpi pour des photos à imprimer et 72 dpi pour envoyer sur  internet . Le plus souvent, les écrans d'ordinateurs sont réglés à 72 dpi. C'est pourquoi, on a aussi retenu la même norme pour internet, notamment pour les images jointes à un message de courrier.

 
Donc, même si l'image en mémoire  a une résolution de 600 dpi, on ne la verra qu'en 72 dpi sur un écran d'ordinateur. En revanche, pour avoir un résultat satisfaisant, les imprimantes sont réglées avec un nombre de dpi plus important, au moins 360. Ceci explique bien que le choix d'une résolution dépend de l'usage que l'on fera de la photo, sachant qu'on pourra toujours diminuer le nombre de dpi d'une photo mais qu'on ne pourra pas l'augmenter : qui peut le plus peut le moins mais qui peut le moins ne peut  le plus.

Mais , si par exemple, on photographie un paysage ou qu'on scanne une photo dont on voudra ultérieurement exploiter un détail, il faudra prendre une très grande résolution si l'on veut que le détail retenu soit correctement visible. Il faut donc régler son appareil sur 600 ou 1200 dpi ou plus si possible et non le laisser sur 300 qui est souvent. la valeur par défaut  (pour les scanners).

On exprime souvent la résolution d'une image par ses dimensions en pixels en largeur et en hauteur. Ainsi, une image faisant 1600 x 1024 pixels sera plus détaillée et de meilleure qualité qu'une image faisant 640 x 480 pixels.

Le poids total d'une image est donné par sa résolution et par sa taille en pouces ou en centimètres. Exemples :

une image  dont la résolution est de 300 dpi et  la taille est de 2,54 cm par 2,54 cm pèse  90.000 pixels (300x300). Si sa taille est de 25,4 cm par 25,4 cm (soit 10 pouces), elle pèsera 100 fois plus, soit 9.000.000 pixels.

- si la résolution d'un image est de 72 dpi et qu'elle est de même taille que celle ci-dessus  (1 pouce ou 10 pouces  de chaque côté),  son poids sera respectivement de 5184 pixels    (72x72 ) et 518.400 pixels  (72x72x100)

La résolution d'un appareil photo s'exprime en mégapixels (millions de pixels). La quantité de mégapixels annoncée correspond mathématiquement au produit de la largeur par la hauteur en pixels. Elle est souvent arrondie. Par exemple, si un appareil affiche 2 mégapixels, il pourra générer une image de 1600 x 1200  pixels.

Le plus souvent, on exprime les résolutions en dpi pour des images destinées à l'impression  alors que celles exprimées en pixels sont destinées à être affichées sur un écran d'ordinateur ou de télévision.

 

2- Taux de compression et format des images

Le poids des photos sur les cartes mémoires ou sur les disques est aussi fonction de la capacité de l'appareil de prise de vue à  compresser les pixels.

En effet,  les caractéristiques  de chaque pixel  constituant une  photo doivent être  enregistrées sur la carte mémoire, notamment son emplacement et sa couleur. Ce qui fait donc beaucoup d'informations à enregistrer et qui prend donc beaucoup d'octets.

 Or il existe des astuces pour réduire le volume de cette description qui consiste à supprimer des données redondantes; par exemple, on peut dire que tel pixel  a la même couleur que tel autre pixel. C'est la même formule que si dans un fichier de 6 personnes de la même famille, identifiées par les n° 1 à 6,  on doit inscrire 6 fois le nom de famille, l'adresse et le numéro de téléphone, il est beaucoup plus rapide d'écrire que les personnes dont le numéro va de 2 à 6 ont même nom de famille, même adresse et  même numéro de téléphone que celle portant le numéro1 et ça prendra moins de place sur le disque dur.

Autre exemple : dans Excel, si on veut faire l'addition de nombres inscrits dans la colonne A sur les lignes 1 à 50 : il est plus rapide d'écrire qu'il faut faire l'addition des nombres de la ligne 1 à 15 que de dire qu'il faut additionner le contenu de la ligne 2 avec celui de la ligne 1, puis de la ligne3………puis de la ligne 50.

 

Les modalités pratiques de compression des images sont définies par les concepteurs de logiciels. Ces modalités constituent ce qu'on appelle un format.

Certains formats compressent de façon non destructive c'est à dire qu'ils restituent la totalité des informations originales lorsque les fichiers sont décompressés  alors que d'autres logiciels compressent de façon destructive, c'est à dire en supprimant définitivement des informations pour atteindre un niveau de compression élevé.

Parmi les formats non destructeurs, on peut citer RAW très employé dans les appareils de photos numériques mais chaque fabricant a sa version.

Les formats les plus utilisés par le grand public sont tous destructeurs mais plus ou moins. On peut citer  le format JPEG  (Joint Photographic Expert Group)

        Ce format a été conçu pour réduire le volume de stockage et diminuer les temps de transfert des gros fichiers sur les réseaux. Il existe différents niveaux de compression. C'est, le format le plus utilisé. Il est le  plus souvent, le seul format proposé pour les appareils photo.

On peut aussi citer  GIF (Graphical Interchange Format). Ce format a eu beaucoup de succès il y  a quelques années mais il a perdu  une grande partie de son marché  au profit  de formats plus performants.

Remarque : Dans le présent document, on  n'a évoqué que les images numérisées avec des pixels (on appelle ces images Bitmap). Certes, cette connaissance suffit aux novices et pour les usages courants car c'est ce type d'images  qu'ils rencontreront le plus souvent, mais il faut aussi savoir qu'il y  a une autre formule : "les images vectorielles" qui, elles, sont numérisées au moyen de lignes et de formes  définies par des équations mathématiques. Le format PDF, crée par Adobe,  utilise cette technique, ce qui lui donne l'avantage de permettre la visualisation et l'impression de n'importe quel document sans pour autant que le logiciel d'origine soit présent sur l'ordinateur mais à condition d'avoir installé le logiciel Adobe reader, fourni gratuitement par Adobe.

 

3-Relation entre pixels et octets

    Les deux notions sont bien des indicateurs qui mesurent la place occupée par une information dans une mémoire mais il n'y a pas de correspondance directe entre ces 2 notions.

En effet pour passer du pixel à l'octet, il faut tenir compte de la résolution et du taux de compression des pixels, ces notions étant variables d'un appareil à un autre..

  

4- La gestion des couleurs

Evidemment, le poids, mais aussi la qualité d'une image, sont fonction des couleurs de chaque pixel. Il existe deux principaux modes de numérisation des couleurs.

 
Le mode RVB
(Rouge, Vert, Bleu):  Les couleurs RVB correspondent aux couleurs primaires de la lumière. La couleur de chaque pixel est définie par ces couleurs et/ou par un mélange de  chacune de ces couleurs : un peu de rouge, un peu de vert, un peu de bleu. Le blanc correspond à un dosage de 100% de rouge, 100% de vert et 100% de bleu. Le noir correspond à 0% de chacune des trois couleurs. La quantité de couleur est définie par un niveau, il y  a 256 niveaux dans les ordinateurs actuels.

Les photos provenant  des appareils photos numériques sont toutes enregistrées avec le mode RVB  (et avec le format JPEG)

 
Le mode CMJN
  (cyan, magenta, jaune et noir) : l'obtention des couleurs se fait comme le fait un peintre. Par exemple pour obtenir un vert, on mélange du jaune et du cyan.

Compte tenu des conventions retenues, si on prend une image,  créée avec le mode RVB, et qu'on la convertit en mode CMJN, on n'obtiendra pas tout à fait le même résultat.

NB : cyan = bleu; magenta = rouge

 
Nombre de couleurs
  en mode RVB.  Compte tenu du fait que la couleur de chaque  pixel est définie par une partie de chaque couleur de base et qu"il y  a 256 niveaux dans chaque couleur, on peut atteindre un nombre de couleurs de 16, 7 millions  (soit 256 x 256 x 256)

 
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 Remarque : Pour approfondir cet article, le lecteur pourra se reporter au site "comment ça marche " ou linternaute.com

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